Хостинг Портала RusFAQ.ru:
MosHoster.ru - Профессиональный хостинг на Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Скоморохов Владимир Иванович Статус: Студент Рейтинг: 136 ∙ повысить рейтинг >>

SFResid Статус: Профессор Рейтинг: 94 ∙ повысить рейтинг >>

Baybak Статус: 3-й класс Рейтинг: 64 ∙ повысить рейтинг >>

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Выпуск № 645
от 21.01.2009, 10:05

Вопрос № 157747: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите решить задачу. Аргон массой 400 г ,имеющий температуру 300 К и давление 0,1 МПа адиабатно сжимают до давления 10 МПа. Вычислить конечную температуру, отношение объёмов и работу, выполенную газом. Спасиб...

Вопрос № 157.747

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите решить задачу. Аргон массой 400 г ,имеющий температуру 300 К и давление 0,1 МПа адиабатно сжимают до давления 10 МПа. Вычислить конечную температуру, отношение объёмов и работу, выполенную газом. Спасибо.

Отправлен: 15.01.2009, 10:45 Вопрос задал: Igor58 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Igor58! Сначала расчитаем исходный объём p*V=(m/M)*R*T V=R*T*m/(M*p)=8,314Дж/(моль*К)*300К*400г/(40г/моль*105Па)=0,25 м3 Для адиабатического процесса соблюдается закон p*Vy=const, где y=Cp/CV и для одноатомного газа у=(5/2*R)/(3/2*R)=5/3 p1*V15/3=p2*V25/3 (V1/V2)5/3=p2/p1=10/0,1=100 V1/V2=15,85 Объём уменьшается в 15,85 раз Конечный объём V2=0,25/15,85=0,01577 м3 Температура T2=p2*V2*M/(m*R)=107Па*0,01577м3*40г/моль/(400г*8,314Дж/(моль*К))=1897 К Внутренняя энергия одноатомного газа равна U=3/2*(m/M)*R*T Изменение внутренней энергии ΔU=U2-U1=3/2*(m/M)*R*(T2-T1)=3/2*10м оль*8,314Дж/(моль*К)*(1897К-300К)=1,99*105Дж Как гласит первый закон термодинамики (и закон сохранения энергии), Q=ΔU+A Так как при адиабатическом процессе теплообмен не происходит, Q=0 и A=-ΔU=-1,99*105 Дж=-0,199 МДж (работа, совершённая газом, отрицательна, так как при сжатии газа работа совершается против сил его давления) --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Практикант) Ответ отправлен: 15.01.2009, 13:49 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241273 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо. Решение полное и понятное.

Вопрос № 157.774

Здравствуйте..объясните пожалуйста, как решать эту задачу: На какой высоте h плотность кислорода уменьшается на 1%? Температура кислорода t = 27С. Знаю, что надо барометрической формулой пользоваться, но не знаю, как её применить. Можете решить с объяснением, чтобы понять? Спасибо..

Отправлен: 15.01.2009, 15:01 Вопрос задал: Artemka86 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Jacky Здравствуйте, Artemka86! Барометрическая формула p/p0 = exp(-Mgh/(RT)). Давление p=nkT, поэтому отношение концентраций n/n0=p/p0, а барометрическую формулу можно записать: n/n0=exp(-Mgh/(RT)). Плотность газа прямо пропорциональна концентрации молекул, поэтому n/n0 в нашем случае равно 0.99 (плотность и концентрация уменьшились на 1%). Логарифмируя барометрическую формулу, получаем ln(n/n0)=-Mgh/(RT), откуда h = -RT ln(n/n0) / (M g). Температура T=27+273.15=300.15 K, молярная масса кислорода M=0.032 кг/моль, молярная газовая постоянная R=8.31 Дж/ (моль К), ускорение свободного падения Земли g=9.8 м/с^2. Подставляя значения, получаем h=80м.

Ответ отправил: Jacky (статус: 4-й класс) Ответ отправлен: 15.01.2009, 17:24 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241293 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Отлично!!! Спасибо большое, всё понятно и доступно!!

Вопрос № 157.785

Уважаемые эксперты, помогите, пожалуйста, решить задачу: Точка совершает колебания по закону x=A*cos(ωt+φ), где A=4 см. Определить начальную фазу φ, если: 1) x(0)=2 см и V(0)<0; 2) x(0)=-2√2 см и V(0)<0; 3) x(0)=2 см и V(0)>0; 4) x(0)=-2√3 см и V(0)>0. Построить Векторную диаграмму для момента t=0. Заранее спасибо!

Отправлен: 15.01.2009, 16:43 Вопрос задал: Вороновичев Антон Викторович (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Решение: 1) Воспользуемся уравнением движения и выразим смещение в момент времени t = 0 через на-чальную фазу: x(0)= А*cos φ. Отсюда найдем начальную фазу: φ = arccos (x(0)/А). (1) Подставим в (1) заданные значения x(0) и А: φ = arccos (2/4). Значению аргумента ½ удовлетво-ряет значение угла: φ = π/3. Найдем скорость V как первую производную dx/dt = – A*ω*sin (ω*t + φ). (2) Подставив в (2) значение t = 0 и значение начальной фазы φ = π/3, найдем: V(0) = – 4*(√3/2)*ω = –2√3*ω см/с. То есть значение начальной фазы φ = π/3 удовлетворяет ус-ловию V(0)<0 и не удовлетворят условию V(0)>0 (случай 3)). 2) Подставим в (1) значение x(0)=-2√2 см и А = 4см: φ = arccos (-√2/2). Значению аргумента (-√2)/2 удовлетворяет значение угла: φ =3*π/4. sin (3*π/4) = √2/2. Подставив в (2) значение t = 0 и значение начальной фазы φ =3*π/4, найдем: V(0) = – 4*(√2/2)*ω = –2√2*ω см/с. То есть значение начальной фазы φ =3*π/4 удовлетворяет условию V(0)<0. 4) Подставим в (1) значение x(0)=-2√3 см и А = 4см: φ = arccos (-√3/2). Значению аргумента (-√3)/2 удовлетворяет значение угла: φ =5*π/6. sin (5*π/6) = 1/2. Подставив в (2) значение t = 0 и значение начальной фазы φ =5*π/6, найдем: V(0) = – 4*(1/2)*ω = –2*ω см/с. То есть значение начальной фазы φ =3*π/4 не удовлетворяет условию V(0)>0. Построение векторной диаграммы см. А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике. М.: Выс-шая школа, 1981 на стр.82 рис.6.1.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 16.01.2009, 13:28 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241349 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 157.788

Здравствуйте!помогите пожалуйста! По трем длинным прямым проводам,расположенным в одной плоскости параллельно друг другу на расстоянии а=4см,текут токи i1=i2, i3=-(i1+i2) Определить положение прямой,находящейся в плоскости проводов,на которой напряженность магнитного поля равна нулю. Спасибо!

Отправлен: 15.01.2009, 16:53 Вопрос задала: Anyta1011 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Anyta1011! Рассмотрю случай когда провода расположены в перечисленном порядке. В систему СИ переводить не буду, раз задано в сантиметрах, то в сантиметрах и найду, если Вам надо, переведете сами. __________________________ Напряженность поля зависит обратнопропорционально от расстояния до провода и прямопропорционально от тока проходящего по проводу B= k*I/r где k= коэф. пропорциональности, для решения задачи его знать не обязательно (но если интересно, то k= (mu*mu0/(2*pi)) , mu0= 4*pi*10^-7 Гн/м) I= ток по проводу r= расстояние от провода Примем для определенности, что провода протянуты вдоль оси '0y' Провод 1 имеет координату x=0 Провод 2 x= 4 Провод 3 x= 8 B1= k*I/x B2= k*I/(x-4) B3= k*(-2*I)/(x-8) B= B1+B2+B3= k*I*(1/x+1/(x-4)-2/(x-8))= 0 Для решения задачи надо найти 'x' удовлетворяющее условию (1/x+1/(x-4)-2/(x-8))= 0 Найденное значение 'x' будет о пределять прямую на которой напряженность магнитного поля равна нулю. 1/x= 2/(x-8)- 1/(x-4) 1/x= ((2*x-8)- (x-8)) / ((x-8)*(x-4))= x / ((x-8)*(x-4)) x^2= ((x-8)*(x-4))= x^2-8*x-4*x+32 12*x= 32 __________________________________ Положение прямой имеющей нулевую напряженность магнитного поля x= 32/12= 2.66667 см То есть эта прямая лежит между первым и вторым проводами, немного ближе ко второму. Если нужны решения для других расположений проводов, решайте аналогично.

Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс) Ответ отправлен: 16.01.2009, 01:08 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241325 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 157.789

Здравствуйте,уважаемые эксперты!Очень нужна Ваша помощь! По обмотке длинного соленоида,имеющего 20 витков на единицу длины,течет ток 1А.внутри соленоида расположена маленькая катушка из 5 витков с током 0,2А и площадью поперечного сечения 1см:2.Найти максимальную энергию катушки в поле соленоида. Заранее спасибо!

Отправлен: 15.01.2009, 16:56 Вопрос задала: Anyta1011 (статус: Посетитель) Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Anyta1011! Решение: Дано: Iсол = 1А, n/l = 2000 витков на 1м, N = 5 витков, J = 0,2А; S = 10^–4м^2. Индукция магнитного поля длинного соленоида определяется формулой: B = μo*Iсол*(n/l), (1) где μo – магнитная постоянная, равная 4*π*10^–7 Гн/м; Iсол – сила тока, текущего по об-мотке соленоида, n/l – отношение числа витков соленоида к его длине. Энергию катушки индуктивности найдем как Е = (L*J^2)/2, (2) здесь L = N*Ф/J – индуктивность катушки, (3) J – сила тока, текущего по катушке, Nкат – число витков катушки, Ф – магнитный поток, пронизывающий контур катушки. Фмакс = В*S, (4) где В – магнитная индукция, S – площадь контура катушки. Сопоставляя равенства (1) – (4), получим формулу для расчета максимальной энергии ка-тушки: Емакс = (μo*Iсол*(n/l)*Nкат*S*J)/2. Подставляя численные значения задачи, вычислим максимальную энергию катушки: Емакс = (4*π*10^–7 Гн/м*1А*2000/м*5*10^2*0,2А)/2 = 125,6*10^–9Дж = 125,6нДж. Ответ: Максимальная энергия катушки в поле соленоида равна 125,6нДж

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 15.01.2009, 23:47 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241315 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Отвечает: Baybak Здравствуйте, Anyta1011! Может я неправильно понял условие, но, по-моему, это задача о том сколько энергии выделится когда катушка повернется из положения "против поля соленоида" на 180 градусов. Ход решения и результат отличаются от тех, что дал Скоморохов Владимир Иванович _____ Вот мой вариант решения ____________ Катушка с током имеет магнитный момент pm= I*S ______________ При повороте катушки с током, имеющей магнитный момент pm [А*м^2] в магнитном поле с индукцией B [Тесла] из положения "против поля" на 180 градусов выделится энергия E= 2*pm*B ______________ Индукция магнитного поля соленоида B= mu0*I*n где mu0= 4*pi*10^-7 Н/А^2, магнитная постоянная I= 1 А, ток соленоида n= 20, число витков на метр длины соленоида ______________ Искомая энергия E= 2*5*0.2*1e-4*4*pi*10^-7*1*20= 5,0E-9 Дж= 5.0 нДж (наноДжоулей) __________________ Формулы посмотрел в методичке http://misis .ru/Portals/0/TOMMY/konsp_%20lekcii%202/Lekcia%201-10.doc раздел "3.7. Энергия контура с током в магнитном поле"

Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс) Ответ отправлен: 17.01.2009, 06:37 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241386 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое!Второе решение было правильным!))

Вопрос № 157.791

Здравствуйте уважаемые эксперты! помогите пожалуйста решить задачу... Условие: Между плоскими пластинами, заряженными разноименно,помещена пылинка массой 10 в -12 степени грамм с зарядом 14*10 в степени -10 Кл.Какова плотность заряда на пластинках, если пылинка находится в равновесии? -12 -10 м=10 г. заряд=14*10 Кл Заранее огромное спасибо.

Отправлен: 15.01.2009, 17:14 Вопрос задала: Elona (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Elona! Решение: Дано: m = 10*10^-12г = 10^-14 кг; q = 14*10^-10 Кл. На движущуюся пылинку действуют силы: сила тяжести P(со стрелкой) =m*g(со стрелкой), сила, обусловленная наличием электростатического поля Е(со стрелкой) = Q*Е, сила сопротивления Стокса R(со стрелкой) = 6*π*r*η*v. В уравнении Стокса v - скорость движущегося тела, η - вязкость среды, r - радиус частицы. Согласно 2-го закона Ньютона уравнение движения: m*g(со стрелкой) + q*E(со стрелкой) + R(со стрелкой) = m*a(со стрелкой). В проекциях на ось Y, направленную вертикально вниз имеем: m*g - q*E + R = m*a (1). Так как пылинка находится в равновесии, (т.е. не движется), то (1) запишется: m*g - q*E = 0. Откуда: m*g = q*E и, следовательно: Е = m*g/q. (2) Электрическое поле, создаваемое каждой из пластин: E1 = σ1/(2*ε*ε0), где σ1 – поверхностная плотность 1-ой пластины, ε – диэлектрическая проницаемость среды (для воздуха ра вна 1), ε0 – электрическая постоянная, равная 8, 854*10^–12Кл^2/(Н*м^2). Поле, создаваемое 2 – ой пластиной: E2 = σ2/(2*ε*ε0). Согласно принципу суперпозиции полей: Еобщ(со стрелкой) = Е1(со стрелкой) + Е2(со стрелкой). Тогда напряженность поля между пластинами будет ( в проекциях на ось Х): Еобщ = Е1– Е2. В том месте, где располагается пылинка Еобщ = 0 и потому Е1= Е2= Е = σ/(2*ε0). (3) Окончательно можно записать для поверхностной плотности пластин: σ = 2*ε0*m*g/q. Подставив численные значения задачи, вычислим σ = ((2*8,854*10^–12Кл^2*10^-14кг*9,8м/с^2)/(Н*м^2))/(14*10^-10Кл)= = 0,126*10^-15 Кл/м^2 = (фемтоКл). Пластины заряжены разноименно, поэтому σ1 = +0,126фКл и σ2 = - 0,126фКл. Ответ: Поверхностная плотность на пластинах σ1 = +0,126фКл и σ2 = - 0,126фКл.

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 18.01.2009, 16:37 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241495 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 157.816

Здравствуйте, уважаемые эксперты! У меня возник вопрос по физике при решении задачи из сборника Чертова. Задача из раздела реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Вот эта задача: Криптон, содержащий количество вещества v =1 моль, находится при температуре Т=300 К. Определить относительную погрешность г=Ар/р, которая будет допущена при вычислении давления, если вместо уравнения Ван-дер-Ваальса воспользоваться уравнением Менделеева — Клапейрона. Вычисления выполнить для двух значений объема: 1) V=2 л; 2) V=0,2 л. Трудность для меня заключается в том, что, как я думаю, здесь должны использоваться поправки к обЪему и давлению для криптона, а в задачнике никаких табличных данных для криптона не приводится. Подскажите, пожалуйста, ход решения задачи. Заранее Вам благодарна. С уважением, Евгения.

Отправлен: 15.01.2009, 21:50 Вопрос задала: Energy555 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Химик CH Здравствуйте, Energy555! Нашёл эти данные на сайте химфака МГУ Давление реального газа расчитывается по формуле Vm-молярный объём (для идеального газа p=RT/Vm) Для криптона а=2,349 л2*бар/моль2 b=0,03978 л/моль Внимание! при использовании этих данных остальные данные должны быть приведены к соответствующим величинам, в том числе R=0,08314 л*бар/(моль*К) Осталось только расчитать: V=2 л Vm=2 л/моль для идеального газа pid=RT/Vm=0,08314л*бар/(моль*К)*300К/2л/моль=12,471 бар для реального газа p=RT/(Vm-b)-a/Vm2=0,08314л*бар/(моль*К)*300К/(2-0,03978)л/моль-2,349л2*бар/моль2/(2л/моль)2=12,137 бар погрешность (12,471-12,137)/12,137=0,0275=2,75% V=0,2 л Vm=0,2 л/моль для идеального газа pid=RT/Vm=0,08314л*бар/(моль*К)*300К/0,2л/моль=124,71 бар для реального газа p=RT/(Vm-b)-a/Vm2=0,08314л*бар/(моль*К)*300К/(0,2-0,03978)л/моль-2,349л2*бар/моль2/(0,2л/моль)2=96,95 бар погрешность (124,71-96,95)/96,95=0,286=28,6% --------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...

Ответ отправил: Химик CH (статус: Практикант) Ответ отправлен: 15.01.2009, 23:56 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241317 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

Вопрос № 157.831

Уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста с задачками: Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном, прямоуголь-ном потенциальном ящике шириной l = 0,1 нм. Определить в электровольтах наименьшую разность энергетических, уровней электрона.; Определить, какая доля радиоактивного изотопа {225/89}Ac распадается ​в течение времени t=6 сут.

Отправлен: 16.01.2009, 00:49 Вопрос задал: Romka707 (статус: Посетитель) Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)

Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович Здравствуйте, Romka707! Решение: По закону радиоактивного распада: N = N0*2^(-t/T), где N0 – начальное число радиоактивных ядер, N – число ядер, не испытавших распада, Т – период полураспада изотопа {225/89}Ac. Из табличных данных Т = 10 суток. Доля не испытавших распада ядер за 6 суток: N/N0 = 2^(-6/10) = 2^(-0,6) = 1/(2^0,6). Ln(N/N0) = - 0,6*ln2 = -0,6*0,693 = - 0,416. Итак, N/N0 = 41,6%. Следовательно, доля распавшихся ядер актиния за 6 суток N' будет равна N'/N0 =100% - 41,6%=58,4%. Ответ: 58,4%

Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент) Ответ отправлен: 18.01.2009, 19:22 Как сказать этому эксперту "спасибо"? Отправить SMS #thank 241510 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >> Отправить WebMoney: Неплохо (10 руб.) Хорошо (15 руб.) Отлично (20 руб.) БЛЕСТЯЩЕ! (30 руб.) Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

© 2001-2009, Портал RusFAQ.ru, Россия, Москва. Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про" Техподдержка портала, тел.: +7 (926) 535-23-31 Хостинг: "Московский хостер" Поддержка: "Московский дизайнер" Авторские права | Реклама на портале ∙ Версия системы: 5.13 от 01.12.2008
RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru RusIRC.ru | Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru